USB、RS232／RS422接口轉換電路的設計
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CP2101是一個(gè)可以由USB總線(xiàn)驅動(dòng)的器件電源由USB的VBUS信號提供。它包括一個(gè)用于實(shí)現此功能的片內5 V轉3V電壓調節器。電壓調節器的3V輸出被引出到VDD引腳使得外部的3 V器件可以由USB供電。注意：CP2101的VBUS和BEGIN引腳都應該總是被連接到USB的VBUS信號上。
3 硬件電路設計
文中采用的直流電源選用國家半導體公司生產(chǎn)的1A集成穩壓電路LM2575-ADJ系列，實(shí)現28 V到5 V電源的轉換。它內部集成了一個(gè)固定的振蕩器，只須極少外圍器件便可構成一種高效的穩壓電路。
轉換電路原理圖如圖2所示。該電路能可靠的實(shí)現USB接口、UART接口、RS232接口及RS422總線(xiàn)接口之間的轉換。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201973.htm
電路中CP2102完成USB接口功能，電源來(lái)自USB接口的VBUS，用于完成到TTL電平的轉換。為了增加抗干擾能力，CP2102的第9腳與第6腳VDD之間接有一個(gè)4.7kΩ的電阻，為了確保數據收發(fā)的穩定性，避免通信過(guò)程中的干擾，在REGIN的輸入端加了去耦電容0．1F與1．0F并連。 RS-232接口芯片完成TTL電平到RS232電平的轉換，本文選用的是美信公司專(zhuān)門(mén)為電腦的RS-232標準串口設計的單電源電平轉換芯片MAX232系列，該芯片使用+5 V單電源供電，內部集成2個(gè)RS-232C驅動(dòng)器，功耗低，且高集成度，片外最低只需4個(gè)電容即可工作。
RS422接口芯片用于完成將TTL電平轉換為RS422電平，本文選用美信公司的MAX490系列。MAX490工作在5 V單電源下，是用于RS-485與RS-422通信的低功耗收發(fā)器，具有一個(gè)驅動(dòng)器和一個(gè)接收器，驅動(dòng)器擺率不受限制，可以實(shí)現最高2．5 Mbps的傳輸速率。另外電路中為避免通信信號的反射和回波，在RS422的接收端并聯(lián)一個(gè)120 Ω的終端電阻。
4 USB接口轉換器的工作原理
當轉換器連接到USB總線(xiàn)后，首先必須根據操作系統安裝相對應的CP2102 USB驅動(dòng)程序。用戶(hù)可以用內部EEPROM編程設置工具對CP2102中的EEPROM進(jìn)行設置，寫(xiě)入用戶(hù)自定義的廠(chǎng)商ID、產(chǎn)品ID、序列號、用戶(hù)描述字符等數據。
如果驅動(dòng)程序安裝成功，USB接口轉換器將向Windows操作系統暴露一個(gè)虛擬的串行接口COMX (X隨計算機的配置而異)，該工作由Silicon公司提供的USB驅動(dòng)程序完成。這個(gè)虛擬的串行接口與真實(shí)的串行接口的工作方式完全一樣，在用戶(hù)的應用程序中可以像控制傳統串行接口一樣使用這個(gè)虛擬串口。因此，無(wú)需修改傳統的通過(guò)RS232／RS422接口工作控制軟件程序，就可通過(guò)USB接口轉換器傳輸數據。本質(zhì)上所有針對虛擬串口的數據通信都是以USB總線(xiàn)傳輸來(lái)完成的，但在設備一方，收發(fā)的是RS232／RS422數據。
5 結束語(yǔ)
文中以CP2102為核心，設計的轉換電路能方便的實(shí)現USB、RS232及RS422總線(xiàn)的轉換，并已得到成功應用。該轉換電路采用的通用轉換芯片不僅價(jià)格低廉、簡(jiǎn)單實(shí)用，而且性能可靠，能滿(mǎn)足大多數的應用場(chǎng)合，有較大的實(shí)用價(jià)值。
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